Rezystory berylowe ...
zastosowanie rezystorów BeO...
2023-09-19
Rezystory jako grupa elementów elektronicznych stanowią na dziś dzień bardzo szeroką grupę różnych elementów o kompletnie odmiennych właściwościach.
Nadmieniać nie trzeba raczej czym jest i jak działa rezystor... Niemniej wspomnimy sobie o tym, czym jest i jakie właściwości posiada tytułowy rezystor berylowy.
Słowem wstępu - o berylu...
Beryl jako pierwiastek z grupy metali, charakteryzujący się m. in. wysoką twardością oraz wysoką zdolnością do przewodzenia ciepła (co dalej zadecydowało o jego wykorzystaniu w produkcji rezystorów berylowych).
Związki berylu (a konkretniej tlenek berylu BeO) zajmują drugie miejsce zaraz za diamentem pod względem przewodności cieplnej (diament : 2000W/mK; BeO ~1800W/mK). Co jednak bardzo ważne i co wyróżnia w tym zestawieniu związki berylu - tlenek berylu BeO jest znacząco tańszy.
Właśnie ta własność tego metalu czyni go idealnym w produkcji tej specyficznej grupy oporników. O tym jednak w dalszej części artykułu...
Co jednak bardzo ważne - beryl i związki berylu (a w zasadzie ich pył) działają silnie toksycznie na organizm człowieka. Intensywny bądź długotrwały kontakt z pyłem berylowym może wywołać silne podrażnienia skórne, uczulenia, a po przedostaniu się do krwi lub dróg oddechowych może wywołać berylowe zapalenie płuc i dróg oddechowych oraz liczne nowotwory.
Z tej właśnie przyczyny związki berylowe w elektrotechnice i radiotechnice zostały wyparte przez mniej szkodliwe (kompletnie nieszkodliwe) związki azotku glinu (AlN). Materiał ten nie spełnia jednak swojej roli tak dobrze, jak materiał na bazie berylu.
Szczegółowe informacje na temat szkodliwości związków berylu opisane zostały w : NUMER CAS : 7440-41-7.
Beryl w elektrotechnice - parametry...
Rezystor berylowy (jak każdy inny) cechuje konkretna rezystancja, tolerancja, moc znamionowa oraz określona dla tej grupy elementów tłumienność w sygnałach pasm RF, mikrofalowych czy GSM. Przybliżymy sobie typowe dla tych 4 parametrów rezystorów berylowych wartości :
- rezystancja rezystorów berylowych wynosić może dowolną wartość. Przez wzgląd jednak na specyficzne ich zastosowanie najczęściej spotkać można było ("było" (czas przeszły) przez wzgląd na wyparcie związków berylu przez AlN) rezystory o wartościach rezystancji 50, 75 lub 100Ω;
- tolerancja z kolei mogła być w teorii dowolna, a w praktyce były to wartości procentowe z przedziału 5...20%, lub w skrajnych przypadkach więcej. Wysoki współczynnik tolerancji obarcza konstrukcję rezystora - rezystory berylowe należą do grupy rezystorów grubowarstwowych, u których uzyskanie niskiego współczynnika tolerancji technologicznie jest ciężkie;
- moc znamionowa rezystorów z tlenku berylu potrafi osiągać niewyobrażalnie jak na niewielki rozmiar duże wartości. Rezystory berylowe w obudowach SMD0805-1206 potrafią pracować rozpraszając ciągle 10-15W mocy czynnej. Większe obudowane w ceramice i ze specjalnymi radiatorami rezystory przy zachowaniu rozmiarów rzędu 5-25mm potrafią rozpraszać skutecznie moce rzędu 50-250W, a nawet 500W, 1000W, 2000W;
CO JEDNAK WAŻNE - krzywa konduktancji termicznej berylu znacząco opada powyżej temperatury 100-120°C. Rezystory berylowe w aplikacjach wysokiej mocy wymagają odpowiedniego chłodzenia.
- tłumienność tychże elementów przyjmuje różne wartości w zależności od dedykowanego zastosowania i dedykowanego pasma, w którym rezystor ma pracować. Najczęściej spotykanymi wartościami w przypadku rezystorów wysokiej mocy (50-250W) jest wartość 30dB, a w przypadku rezystorów SMD mowa o około 3 do 10dB.
Do pozostałych parametrów rezystorów berylowych możemy zaliczyć niemalże zerową indukcyjność pasożytniczą (brak zwojów rezystywnych, proste ramki wyprowadzeń elementu) oraz określoną pojemność pasożytniczą uwzględnioną na korzyść zastosowania na etapie produkcji rezystorów.
Beryl w elektrotechnice - zastosowanie...
Początkowo rezystory berylowe znajdowały zastosowanie w radiotechnice w pasmach wysokich częstotliwości. Przez wzgląd na bardzo niską indukcyjność i zdolność do rozpraszania dużych mocy stosowano je do tłumienia, dzielenia bądź terminacji sygnałów RF, GSM czy mikrofalowych w zakresie 300MHz do 30GHz. Wraz jednak ze wzrostem liczby badań nad szkodliwością berylu, elementy te zostały wyparte przez wcześniej wspomniany azotek aluminium AlN a ich produkcja została wstrzymana niemalże całkowicie.
Na dzień dzisiejszy dalej nabyć można rezystory berylowe, stosowane jednak w nieco innym celu - ich parametry czynią je idealnymi do budowy zestawów rezystorów wysokiej mocy czy sztucznych obciążeń.
Epilog - słowem podsumowania...
Rezystory berylowe to dalej chętnie stosowane, szeroko poszukiwane elementy bierne, potrafiące znosić gigantyczne jak na swoje rozmiary obciążenia. Ich cena jednak oraz fakt, że na rynku pozostało ich niewiele sprawiają, że rezystory berylowe stają się towarem coraz bardziej luksusowym oraz poszukiwanym.
W klasycznych zastosowaniach w pasmach sygnału wysokiej częstotliwości nie wykorzystuje się już tego gatunku elementów.
Uszkodzenie mechaniczne lub przegrzanie elementu może być niebezpieczne przez wzgląd na szkodliwość zastosowanego w produkcji elementów tlenku berylu BeO.
W naszym sklepie znajdą Państwo rezystory berylowe o różnych znamionowych parametrach, rezystancjach, mocach oraz w różnych obudowach.
Redakcja :
Kontakt w sprawie artykułu :
Źródłografia :
